• 제목/요약/키워드: PIB method

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주성분분석을 이용한 C[11]-PIB imaging 영상분석 (Principal component analysis in C[11]-PIB imaging)

  • 김남범;신귀순;안성민
    • 핵의학기술
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    • 제19권1호
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    • pp.12-16
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    • 2015
  • 주성분분석(Principal component analysis, PCA)은 고차원 변수들 사이의 복잡한 상관성 구조를 더 낮은 차원으로 단순화하여 상관성의 구조를 쉽게 설명하기 위한 다변량분석기법으로 뇌영상 분석에서 자주 사용되는 방법이다. 주성분분석의 기본개념은 서로 직교하는 변수들의 선형결합을 통해서 원래의 뇌영상 자료가 가지고 있는 전체정보를 최대한 설명할 수 있는 서로 독립적인 새로운 변수들을 유도하는 것이다. 뇌영상분석에서 주성분분석의 효율성과 유용성을 알아보기 위해서 C[11]-PIB 영상을 이용하여 분석하였다. 대상 및 방법으로는 평균나이가 같은 9명의 정상인, 10명의 알츠하이머/경도인지장애환자들의 C[11]-PIB 영상을 이용하였다. PET-CT 장비로는 Biograph 6 Hi-Rez (Siemens-CTI, Knoxville, TN)를 영상을 획득하였고 9.6 MBq/kg C[11]-PIB를 정맥주사 한 후 40분 후에 20분 동안 3D acquisition mode로 방출영상을 얻었다. Attenuation map은 X-ray CT scan을 이용하여 재구성하였다(130 kVp, 240 mA). PIB template을 만들기 위해서 정상인에서 3T MRI T1-weighted 영상을 동시에 얻었다. 주성분분석을 위한전처리과정으로서 공간정규화 및 공간편평화를 SPM8을 이용하여 실시하였고 주성분분석은 Matlab2012b를 이용하여 분석하다. 결과는 주성분분석을 통해서 서로 독립적인 주성분영상들을 얻을 수 있었다. 주성분분석을 통해서 얻어진주성분영상은 C[11]-PIB brain PET 영상의 패턴을 몇 개의 주성분으로 단순화 할 수 있었으며 주로는 neocortex를 변동 나타내는 영상, white matter의 변동을 나타내는 영상 그리고 pons등 deep brain의 변동을 나타내는 영상 등으로 단순화되었다. 결론으로는 주성분분석은 C[11]-PIB brain 영상을 단순화하여 영상의 패턴을 해석하는데 매우 유용하였다. 이러한 주성분분석은C[11]-PIB영상 분석뿐만 아니라 뇌의 포도당 대사를 측정하는 FDG-PET 또는 뇌기능영상등의 다변량분석 방법으로서 그 적용범위가 클 것으로 기대된다.

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PIB법을 이용한 대면적 $HgI_2$ 검출기의 I-V 특성평가 (I-V Measurements of large area $HgI_2$ X-ray detector produced by PIB method)

  • 김경진;박지군;강상식;차병열;조성호;신정욱;문치웅;남상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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    • pp.254-255
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    • 2005
  • In this paper, we investigated electrical characteristics of the X-ray detector of mercuric iodide (HgI2) film fabricated by PIB(Particle-in-Binder) Method on ITO substrates 17cm$\times$20cm in size with thicknesses ranging from approximately 200${\mu}m$ to 240${\mu}m$. In the present study, using I-V measurements, their electrical properties such as leakage current, X-ray sensitivity, and signal-to-noise ratio (SNR),were investigated. The results of our study can be useful in the future design and optimization of direct active-matrix flat-panel detectors (AMFPD) for various digital X-ray imaging modalities.

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Loop와 HPLC Purification 방법보다 더 높은 비방사능을 보여주는 카트리지 Methylation과 Purification을 이용한 손쉬운 [ 11C]PIB 합성 (Facile [11C]PIB Synthesis Using an On-cartridge Methylation and Purification Showed Higher Specific Activity than Conventional Method Using Loop and High Performance Liquid Chromatography Purification)

  • 이용석;조용현;이홍재;이윤상;정재민
    • 핵의학기술
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    • 제22권2호
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    • pp.67-73
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    • 2018
  • $[^{11}C]PIB$는 베타아밀로이드($A{\beta}\;plague$)라는 변성 단백질에 결합하여 뇌의 기능과 기억력을 서서히 감퇴시키는 비가역적인 질환인 치매를 조기에 감별할 수 있는 대표적인 방사성의약품이다. 지금까지 많은 실험실에서 $[^{11}C]PIB$는 자동화합성장치에서 $[^{11}C]methyl\;iodide$$[^{11}C]methyl\;triflate$를 만든 다음 loop나 vial 방법을 사용하여 methylation을 한 다음 HPLC로 정제를 하는 것이다. 하지만 기존의 보고된 방법은 시간이 오래 걸리며, HPLC와 같은 복잡한 시스템을 필요로 하여 소규모 실험실에서 합성하기에 적합하지 않으며, 최종 product에서 에탄올 함량이 높다는 단점이 있었다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 카트리지만을 사용하여 카트리지에서 methylation과 purification을 동시에 실시함으로써 합성 시간을 단축하고, 비방사능이 높고, 낮은 에탄올 함량을 가진 $[^{11}C]PIB$를 합성 가능한지 확인하고자 하였다. 가장 널리 사용하는 카트리지 6종(CM, HLB, Alumina, C18, tC18, tC18 environmental을 선택하여 screening test를 실시하였다. 6-OH-BTA-0 1 mg을 c-HXO에 녹인 다음 6개의 카트리지에 loading를 한 다음 0.5 M MSP(pH 5.1) 20 mL로 정제를 한 다음 최종 fraction을 받아서 analytical HPLC로 전구체 잔류량을 측정한 결과 hydrophobicity가 낮은 계열(CM, HLB, Alumina)의 카트리지에서는 완충액으로 정제를 하였을 때 잔류전구체의 양이 많았으나, 탄소함량이 많은 계열의 카트리지(C18, tC18, tC18 environmental)에서는 잔류전구체의 양이 CM, HLB, Alumina 카트리지에 비하여 상대적으로 적었다. 완충액의 정제 농도와 부피를 최적화 하기 위하여 screening test에서 가장 좋은 결과를 나타낸 C18 series cartridge를 가지고 추가 실험을 진행하였다. 인산완충액 농도를 10 mM, 20 mM, 30 mM, 40 mM, 50 mM, 250 mM, 500 mM로 변화시켰으며, 에탄올 함량은 20%와 30%로 하여 용출액을 분석하여서, $[^{11}C]PIB$를 카트리지로 합성하기 위한 최적의 조합은 tC18 environmental cartridge와 0.5 M MSP 20 mL인 것을 알 수 있었다. 기존에 보고된 방법과 cartridge를 비교한 결과, 합성시간에서는 각각 15 ~ 18min, 8 ~ 9 min이 소요되었으며, product activity는 각각 $4.1{\pm}1.4\;GBq$ (n=41), $3.8{\pm}0.9\;GBq$ (n=3), 방사화학적 수율(based on HPLC analysis of the crude product)에서는 $13.9{\pm}4.4%$ (n=41), $12.3{\pm}2.2%$ (n=3)로 별다른 차이가 없었으며, 비방사능에 있어서는 HPLC purification method가 $78.7{\pm}39.7\;GBq/{\mu}mol$ (n=41), cartridge method가 $420.6{\pm}20.4\;GBq/{\mu}mol$ (n=3)로 카트리지 방법이 기존 방법보다 더 좋은 결과를 나타내었다. 또한, 잔류 용매(c-HXO)도 vial or loop method와 별다른 차이가 없었으며, 에탄올 함량에 있어서는 70%(기존 방법)에서 30%(카트리지 방법)로 두 배 이상 함량이 적다는 사실을 알 수 있었다. 지금까지 알아본바와 같이 cartridge method는 reported method(HPLC purification)에 비하여 더 향상된 결과를 보여준다는 사실을 확인하였다.

The rapid synthetic strategy of [11C]PIB via disposable column cartridge purification

  • Jihye Lee;Yansheng Li;Sang-Yoon Lee;Tatsuo Ido
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.69-74
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    • 2020
  • PIB is the first amyloid plaque PET image tracer reported for the first time in 2003, and is considered to be the best and is still being utilized due to its very high uptake and kinetic properties. Initially, it was synthesized by radioisotope labeling using a precursor containing a methoxy methyl protection group, but now it is synthesized using a 6-OH precursor that can be easily synthesized in one step using [11C]methyl triflate. Carbon-11 has several limitations in clinical studies using PET because its half-life is as short as 20 minutes. In this study, in order to overcome the difficulty of this half-life, a rapid method using Sep-Pak was adopted instead of HPLC purification to significantly reduce the burden of the purification process and attempted synthesis. As a result, the synthesis time was shortened by more than 50%, and the yield of the final compound was higher than the previous result and showed relatively high specific radioactivity, confirming that it is a strategic method with high applicability for various precursors having primary amines.

이종접합을 이용한 방사선 영상 센서 개발 (Development of Radiation Image Sensor using Heterojunction)

  • 김영빈;윤민석;김민우;정숙희;김윤석;오경민;남상희;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.27-35
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    • 2009
  • 본 연구에서는 적층 구조를 이용하여 누설전류를 저감 시키는 기술을 적용하여 PIB(Particle-In-Binder) 법을 이용한 방사선 영상 센서의 변환 물질을 개발하였다. 이는 디지털 방사선 영상 검출기의 두 가지 방식 중 하나인 직접방식에 사용되는 핵심 소자로 기존의 a-Se을 대체하여 더욱 효율이 높은 후보 물질들이 연구되어지는 가운데 태양전지와 반도체 분야에서 이미 많이 사용되어온 이종접합을 이용해 누설 전류를 저감 시키는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 사용되는 PIB 제작 방법은 검출 물질 제작이 용이하고 높은 수율과 대면적의 검출기 제작에 적합하나 높은 누설 전류가 의료 영상에 있어서 문제가 되어 오고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 적층 구조를 이용하여 누설 전류를 저감시킨다면 PIB법을 이용하여 간편하게 향상된 효율의 디지털 방사선 검출기를 제작 할 수 있다고 사료 되어 진다. 본 연구에서는 누설 전류와 민감도에 대한 전기적 신호를 측정하여 제작된 적층 구조의 방사선 검출 물질의 특성 평가가 이루어 졌다.

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PIB(Particle In Binder) 방법으로 제조된 산화납의 특이상전이에 따른 전기적 특성 평가 (The electrical properties study with specific of phase transition of Lead Monoxide by PIB(Particle In Binder))

  • 김성현;김영빈;정숙희;김민우;오경민;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.19-25
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    • 2008
  • 현재 기존의 아날로그 형태의 필름/스크린 방식은 영상 저장 및 전송 등의 문제점이 대두되면서, X선에 반응하여 전하 캐리어를 생성시키는 광도전체 물질을 사용하는 직접 방식의 디지털 방사선 검출기로의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 광도전체 물질인 Lead Oxide와 기존에 많이 연구가 진행 되었던 Lead(II) Oxide를 PIB(Particle In Binder) 방식으로 각각 제작하여 그 전기적 특성을 비교 평가하고자 하였다. 기존의 논문 중 물질의 입체각에 관한 논문에 따르면 정방계의 물질이 사방정계의 물질보다 좋은 특성을 보인다는 것을 기반으로 하여 PbO가 정방계의 ${\alpha}$-PbO와 사방정계의 ${\beta}$-PbO를 비교하였다. 정방계의 ${\alpha}$-PbO와 ${\beta}$-PbO를 PVB(Poly Vinyl Butyral)를 이용한 바인더를 사용하여 PIB(Particle In Binder) 방법으로 제조된 각 시편의 민감도(X-ray sensitivity), 누설전류(Leakage current) 및 SNR(Signal to Noise Rate)와 같은 전기적 특성을 실험을 통해 확인 비교한 것이다. 그리고 시편의 물리적인 특성을 보기 위한 기본적인 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진을 촬영하였다. 본 논문에서는 완벽한 ${\alpha}$-PbO를 제작하지 못하였으므로 차후 물질을 제작하는 것에 대한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

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Particle-in-Binder(PIB) 법을 이용한 다결정 $HgI_2$ 필름 제작 및 특성 연구 (Fabrication and Characterization of Polycrystalline Mereuric Iodide Films using Particle-in-Binder Methods)

  • 차병열;조성호;김소영;윤민석;남상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.330-330
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    • 2007
  • Polycrystalline mercuric iodide $HgI_2$) films are being developed as a new detector technology for digital x-ray imaging. The $HgI_2$ is generally vacuum deposited by physical vapor deposition (PVD) process. But the PVD thick deposition has been caused any instability in the biasing due to any defects or cracks. In this work we present a new particle-in-binder (PIB) methodologies used for the $HgI_2$ thick films. These growth techniques can be easily extended to produce much larger film areas. This paper, for the first time, presents results and comparison of polycrystalline $HgI_2$ films derived by various PIB methods. We investigated the structural and morphological properties of the films using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analysis. The films were characterized with respect to their electrical properties and in response to x-ray photons. Physical and electrical results were also compared between conventional polycrystalline PVD and our detectors. Leakage current as low as $350\;pA/cm^2$ at the bias voltage of ~ 200 V has been observed. And high sensitivity and good linearity in the response to x-rays was obtained in the film derived by PIB sedimentation method. Our future efforts will concentrate on optimization of film growth techniques for uniform large area deposition on image readout arrays.

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Eudragit $RS^{\circledR}$를 이용한 지속 방출형 아스피린 마이크로캅셀의 제조 및 평가 (Preparation and Evaluation of Sustained Release Aspirin Microcapsules Using Eudragit $RS^{\circledR}$ Polymer)

  • 전인구;신동원
    • 약학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.26-39
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    • 1988
  • Eudragit $RS^{\circledR}$ polymer was used as a wall material for the microencapsulation of aspirin by a phase separation method from chloroform-cyclohexane system with 5% polyisobutylene (PIB) in cyclohexane, and microcapsules obtained were evaluated by particle size analysis, scanning electron microscopy (SEM), drug release and drug stability test. With PIB as a coacervation inducing agent, smooth and tight microcapsules with less aggregation were obtained. Below 1 : 0.3 core-wall ratio, it was possible to coat individual particle. Variation of production conditions showed that increasing the proportion of wall material, particle size and wall thickness of microcapsules and the concentration of paraffin wax in cyclohexane as a sealant sustained drug release rates effectively. SEM confirmed that larger microcapsules after drug release did not rupture into smaller particles but contained a few small pores on the surface. Aspirin release from Eudragit $RS^{\circledR}$ coated microcapsules was independent of the pH of medium, and the mechanism of drug release from non-sealed and sealed microcapsules appeared to fit Higuchi matrix model kinetics. Aspirin in the mixture of aspirin microcapsules and sodium bicarbonate was by far more stable than that in the mixture of pure aspirin and sodium bicarbonate.

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Soaking method & Particle In Binder method를 적용한 Photoconductor materials의 제작방식에 따른 X-ray Detector film 제작 및 전기적 특성평가

  • 이영규;윤민석;김민우;김윤석;정숙희;전승표;박근우;남상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.72-72
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    • 2009
  • 본 연구에서는 Photoconductor materials 기반의 평판형 X-ray Detector film 제작에 관한 연구를 수행하였다. 기존의 광도전성 물질로 사용되어 오던 비정질 셀레늄(Amorphous seleinum; a-Se) 기반의 디지털 방사선 검출기 보다 높은 신호 및 동작 특성을 가지는 Mercury Iodide(HgI2)와 열적, 전기적 특성이 안정적이며, 소자의 동작특성이 우수한 Lead Oxide(PbO) 기반의 X-ray Detector film의 개발에 있어서 각각 HgI2 및 PbO 두 물질 층을 적정비율에 맞추어 제작함으로써 최적의 X-ray Detector를 구현하고자 하였다. 이는 빠른 영상획득을 통해 기존의 방식이 가지는 문제점을 해결하고 의료기기 디지털화를 구현할 수 있는 차세대 시스템을 개발하고자 하는 것이다. 본 연구에서는 기존의 진공증착법의 두꺼운 대면적 필름의 제조가 어려운 문제점을 해결하고자 Particle In Binder method(PIB) 방법을 이용하여 $3"{\times}3"$사이즈의 두께 $200{\mu}m$의 다결정의 Photoconductor 필름을 제조하여 전기적 특성을 평가하였다. 제작된 필름의 전기적 특성을 dark current, X-선 sensitivity와 SNR(Signal to -Noise Rate) 등을 측정하여 정량적으로 평가 하였다. 기준 실험으로 진행한 DG 2.1 바인더를 사용한 single-HgI2 층에서 보다 높은 sensitivity 값을 보였지만 높은 dark current로 인해 SNR이 떨어지는 결과를 볼 수 있었다. 본 연구에서 제시하는 두 Photoconductor material의 Soaking method를 이용한 실험에서는 single-HgI2에 해당하는 높은 sensitivity 및 저감된 dark current로 인해 높은 SNR 값을 획득하였다. 하지만 습도와 같은 주변 환경에 의한 재현성 문제로 인한 신호값의 불안정성에 대한 문제점도 남아 있으므로, 차후 최적화된 material 제작 공정을 위한 연구가 꾸준히 진행 되어져야 할 것이다.

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Hgl2의 누설전류 저감을 위한 다층구조 제작 및 특성 평가 (The Multi-layer Fabrication and Characteristic Performance for Dark Current Reduction of Mercury Iodide)

  • 김경진;박지군;강상식;차병열;조성호;김진영;문치웅;남상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.388-389
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    • 2005
  • In this paper, the electric properties of mercury Iodide multi-layer samples has been investigated. We measured and analyzed their performance parameters such as the X-ray sensitivity and dark-current for a mercury Iodide multi-layer X-ray detector with a dielectric layer. The digital X-ray image detector can be constructed by integrating photoconduction multi-layer that dielectric layer has characteristics of low dark-current, high X-ray sensitivity. However this process has found to have complexity on the performance of the sample. We have investigate dielectric layer that it substitute dielectric layer for HgO(Mercury Oxide). We have employed two approaches for producing the mercury Iodide sample : 1) Physical Vapor Deposition(PVD) and 2) Particle-In-Binder(PIB). In this paper fabricated by PIB Method with thicknesses ranging from approximately 180um to 240um and we could produce high-quality samples for each technique particular application. As results, the dielectric materials such as HgO between the dielectric layer and the top electrode may reduce the dark-current of the samples. Mercury Iodide multi-layer having HgO has characteristics of low dark-current, high X-ray sensitivity and simple processing. So we can acquired a enhanced signal to noise ratio. In this paper offer the method can reduce the dark-current in the X-ray detector.

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